51单片机产生1Hz-5kHz可调占空比方波

注意

1.高低电平的改变不适合在主函数的while循环中，因为要有数码管动态显示的延时和其它逻辑处理，时间太长会不能及时改变高低电平值。

2.中断的执行时间一定是不能超过定时时间的，不然就会中断没处理完又来了下一个中断，造成频率出错。

3.假设100us中断一次，中断程序执行时间40us，则当前中断执行完毕距下一个中断到来还有70us，这剩下的时间就执行主函数的while循环了，因此设计中断时要给主函数留时间。

4.假设原来的延时函数设置延时1ms，而现在延时函数要被100us中断一次，每次中断执行40us，则延时时间变成了 1*（1+40/100）=1.4ms，另外除了延时函数其他语句也会被中断，因此定时时间越短，也就是说中断的越频繁，则越要将原来延时变短，不然会造成数码管闪烁、按键要长按等等。

一种方法是在中断中轮流将高低电平持续时间的定时值赋给定时器，这种方法在频率高时误差很大，经测试发现是重装计数值使频率不准。

因此后来采用固定定时为50us的定时器方式2（自动重装方式），每进中断将计数值加一，然后和设定的值比较来输出高低电平，这种方式的5k频率很准，只要保证中断程序执行时间不要超过50us即可。

对于11.0592M晶振，中断程序中C语言写上不到10行就超过20us了，所以我设置为50us定时中断，如这样设置的话再另每次中断中将引脚状态取反，可以得到最高10k的方波。而如果是产生5k的方波，则可以设置25、50、75的占空比。如25%占空比，就是50us高电平，150us低电平。

如果定时时间设置的更小，而中断程序里只有一句将引脚取反的命令，50k的方波就是极限了。

1 #include

2

3 typedef unsigned char uint8;

4

5 sbit wave=P1^2; //波形输出

6 sbit du=P1^0; //段选锁存器

7 sbit we=P1^1; //位选锁存器

8

9 #define FNUM 5 //频率数目

10 #define DNUM 3 //占空比数目

11

12 //共阴段码表

13 uint8 code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

14

15 unsigned dnum,fnum;

16 unsigned count;

17

18 uint8 key_scan(void);

19 void display(uint8 num[]);

20 void delayms(unsigned ms);

21

22 void main(void)

23 {

24 uint8 fsel=4,dsel=2; //默认选择

25 unsigned long freq[FNUM]={1,10,100,1000,5000}; //频率

26 uint8 duty[DNUM]={25,50,75}; //占空比

27 uint8 num[4]={0};

28

29

30 TMOD=0x02; //方式2

31 TH0=TL0=256-46; //50us

32 count=0;

33 fnum=1000000/50/freq[fsel-1];

34 dnum=1000000/50/freq[fsel-1]*duty[dsel-1]/100;

35

36 EA=1;

37 ET0=1;

38 TR0=1;

39

40 while(1)

41 {

42 switch(key_scan())

43 { //分别是频率减、加，占空比减、加，确定键

44 case 0:

45 if(fsel--==1)

46 fsel=FNUM;

47 break;

48 case 1:

49 if(fsel++==FNUM)

50 fsel=1;

51 break;

52 case 2:

53 if(dsel--==1)

54 dsel=DNUM;

55 break;

56 case 3:

57 if(dsel++==DNUM)

58 dsel=1;

59 break;

60 case 7:

61 TR0=0;

62 count=0;

63 fnum=1000000/50/freq[fsel-1];

64 dnum=1000000/50/freq[fsel-1]*duty[dsel-1]/100;

65 TR0=1;

66

67 break;

68 default: //无键按下

69 break;

70 }

71

72 //数码管显示选择的频率、占空比

73 num[1]=fsel;

74 num[0]=dsel;

75 display(num);

76 }

77 }

78

79

80 //翻转法扫描矩阵键盘，返回按键值

81 uint8 key_scan(void)

82 {

83 uint8 key,i,ret=0xff; //无键按下返回0xff

84 P2=0xf0;

85

86 if(P2!=0xf0)

87 {

88 delayms(10);

89 if(P2!=0xf0)

90 {

91 key=P2;

92 P2=0x0f;

93 key|=P2;

94 while(P2!=0x0f)

95 ;

96 for(i=0;(key>>i)&0x01;i++)

97 ;

98 ret=3-i;

99 for(i=4;(key>>i)&0x01;i++)

100 ;

101 ret+=(7-i)*4;

102 }

103 }

104 return ret;

105 }

106

107 //数码管动态显示

108 void display(uint8 num[])

109 {

110 uint8 i;

111 for(i=0;i<4;i++)

112 {

113 P0=0xff; //消影

114 we=1;

115 we=0;

116

117 P0=table[num[i]];

118 du=1;

119 du=0;

120 P0=~(1<

121 we=1;

122 we=0;

123 delayms(1);

124 }

125 }

126

127 void timer0(void) interrupt 1

128 {

129 count++;

130

131 if(count==fnum)//频率计数值

132 {

133 count=0;

134 wave=1;

135 }

136 else if(count==dnum)//占空比计数值

137 wave=0;

138

139 }

140

141 void delayms(unsigned ms)

142 {

143 uint8 i=11; //将延时调小

144 while(ms--)

145 while(i--)

146 ;

147 }